본 논문에서는 자유음장 모델을 기초로 5.1채널 스피커 시스템의 보상함수를 해석하고, 이를 심리음향에 기초한 바크 스케일(bark scale) 등 가 보상 밴드패스 필터에 적용하여 주파수 제한적인 음질 보상에 대한 실험을 통해 5.1채널 스피커 시스템에서 음향 재현시 나타나는 크로스토크를 제거함으로써 보다 입체적인 음을 재현하는 방법을 제안하였다. 정면 채널과 서라운드 채널의 음원을 기존의 2채널 및 5.1채널 시스템에서 제시하는 음원과 비교를 위하여 음질 평가와 함께 청취자를 대상으로 주관적인 평가를 실시하였다. 실험 결과 \pm30{\circ}$의 정면 스피커를 배치한 돌비 표준 스피커 배치에서 38dB 이상의 분리도를 얻었으며, 전문가 그룹의 음의 확산감에 대한 주관 평가에서는 5점 평가를 기준으로 0.4∼0.5점, 음의 깊이감 평가에서는 0.1∼0.2점이 향상되었다.
MPEG-1에서 사용하고 있는 두가지 심리음향모델은 서로 다른 매스킹 패턴과 매스킹 인덱스 그리고 매스킹 레벨의 산출 과정을 거친다. 결과적으로 모델 1은 우수한 순음/잡음 판별로 인하여 정확한 매스킹 레벨을 산출하지만 SMR 산출에 worst case를 가정하고 오디오 신호의 동적인 상태를 무시하기 때문에 모델 2보다 저하된 성능을 보여주는 것으로 밝혀졌다. 본 연구에서는 고정 전송율로 설계된 MPEG-1 오디오를 가변 전송율로 변환하였을 때 심리음향모델 1과 2의 성능이 어떻게 나타나는지에 대해 알아보았다. 모의 실험 결과 모델 2는 1에 비해 dual channel 모드에서 평균 30kbps, joint stereo 모드에서 평균 20 kbps 정도 이득을 제공하는 것으로 나타났다. 일반적으로 joint stereo 모드는 dual channel 모드에 비해 많은 이득을 제공하는 것으로 알려져 있는데, 이러한 현상은 attack이 많은 오디오 신호의 경우 모델 1에서 더 심하게 나타남을 알 수 있다. 이는 모델 1이 pre-echo를 줄이기위해 각 채널에서 과도하게 SMR을 산출하기 때문이다.
This study is directed toward determining the number and characteristics of psychologically meaningful perceptual dimensions required for assessing the sound Ouaiity with respect to vehicle interior and/or exterior noises. and toward identifying the acoustical or psychoacoustical bases underlying the perception. By nonmetric MDS and clustring analysis of sound quality data sets on our own, of critical importance are two perceptual dimensions for which subjective verdicts can be interpreted as loudness and sharpness. The perceptual dimensions based upon similarity judgments could be accounted for 48% and 24% of the variance. each of which might be a match for the acoustic parameter "A-weighted maximum pressure level"(r= .85) and for the psychoacoustic parameter "sharpness" (r= .65), respectively. On the other hand, the perceptual dimensions based upon preference ratings could explain 66% and 10% of the variance. where the acoustic parameter "A-weighted maximum pressure leve"(r= .92) might be taken to be a best predictor, but sharpness appeared to be less suitable for the description of Preference behavior. Linked to the results, the problems of quantitative modelling of subjective sound quality evaluation and also of implementing corresponding cognitive combination rule for technical and industrial applications, say having "winner-sound qualify" according to preference criteria will be shortly in discussion.
1960년대 산업화 이후 기계화가 가속되어 산업발달에 많은 기여를 하였으나 고소음 작업장에서 발생하는 소음피해에 대한 대책은 거의 없는 실정이다. 특히 공장 및 작업장에서 발생하는 기계소음은 반복적으로 되풀이되어 충격적이며, 강한 소음으로 대부분의 현장 작업자들은 높은 불쾌감과 청력장애의 위험을 부담하고 있다. 이러한 관점에서 이 연구는 고소음 작업장에서 발생하는 작업기계 소음을 평가하기 위한 적정 평가어휘를 추출하고자 했으며, 이렇게 추출된 어휘는 작업 기계소음을 평가하기 위한 음향심리 실험 및 기계소음 규제기준 설정을 위한 유용한 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
본 논문에서는 사용자의 음장 선호도를 이용하여 오디오 콘텐츠를 사용자가 원하는 음장으로 변환하는 기술에 대하여 설명한다. 오디오 신호가 재생되는 공간의 음장을 사용자가 원하는 음장으로 변환시켜주는 음장효과 기술은 실감있고 현장감있는 음악재생에 필수적인 요소이다. 그러나, 음장효과를 실시간으로 처리하기 위해서는 막대한 연산량이 필요하므로 MP3 플레이어와 같은 휴대용 오디오 단말에서는 구현하기 힘들다. 본 논문에서는 사용자로부터 전달된 음장 선호도를 이용하여 서버에서 음장효과를 처리하도록 하여, 단말의 성능에 구애받지 않고 음장효과를 제공할 수 있는 기술을 제안한다. 사용자가 선호하는 음장을 표현하기 위하여 선호하는 음장을 실내응답신호의 URI 주소를 이용하여 표현하는 방법 뿐만 아니라 음향공간에 대한 심리적 파라미터를 이용할 수 있게 하였다. 또한, 실내응답신호와 복적분 연산을 통한 음장효과 처리 방법을 실시간 응용에 적용하기 위하여 고속 복적분 알고리즘을 제안하였으며, 실험을 통하여 실시간 응용에도 적용이 가능함을 확인하였다. 본 논문에서 제안한 음장 선호도 서술구조의 효용성을 검증하기 위하여, 일반인을 대상으로 음장을 구분하는 능력과 음장효과가 처리된 음악에 대한 선호도에 대한 주관듣기평가를 실시하여 제안된 음장 선호도가 일반인들에게 적용이 가능함을 확인하였다.
본 논문에서는 폴리포닉 음과 같은 복잡한 스펙트럼을 갖는 오디오 신호를 정현파 성분으로 모델링하고, 이를 바탕으로 고음질의 시간축 변화된 음을 얻는 방법을 제안한다. 입력 신호는 옥타브 밴드 구조의 다중 해상도 필터 뱅크를 통과하고 여기에서 나온 각 서브밴드 신호로부터 정현파 성분이 축출된다. 서브밴드 신호의 정현파 분석시 정현파 성분을 추출하는 구간의 크기를 국지적인 신호의 특성에 따라 다르게 해 주는 동적 세그멘테이션 방법을 적용한다. 이렇게 함으로써 기존 정현파 모델링에서 신호의 천이 구간에서 발생하는 퍼짐 현상을 개선하고, 시간축 변화 시에도 원래 음에 가까운 음질을 얻을 수 있다. 정현파 분석을 위한 스펙트럼 분석 도구로는 심리 음향 모델을 적용한 matching pursuit을 사용함으로써 정현파 성분의 갯수를 줄이고, matching pursuit의 반복 과정에 대한 합리적인 정지 조건을 제공할 수 있다. 정현파 성분으로 표현하기 어려운 신호의 잡음 성분은 원래 신호에서 정현파 성분으로 합성된 신호를 뺀 것으로 얻을 수 있으며, 스펙트럼 포락선 근사화 방법으로써 모델링된다. 본 논문의 알고리즘을 적용해 다양한 폴리포닉 음에 대해 실험한 결과 제안한 정현파 모델링 방법이 원래 신호의 음질을 잘 복원할 수 있고, 시간축 변화율이 큰 경우에도 신호의 천이 구간을 잘 표현할 수 있음을 확인하였다.
감정을 포함하고 있는 음성은 청자로 하여금 화자의 심리상태를 파악할 수 있게 하는 요소 중에 하나이다. 음성신호에 포함되어 있는 감정을 인식하여 사람과 로봇과의 원활한 감성적 상호작용을 위하여 특징을 추출하고 감정을 분류한 방법을 제시한다. 음성신호로부터 음향정보 및 운율정보인 기본 특징들을 추출하고 이로부터 계산된 통계치를 갖는 특징벡터를 입력으로 support vector machine (SVM) 기반의 패턴분류기를 사용하여 6가지의 감정- 화남(angry), 지루함(bored), 기쁨(happy), 중립(neutral), 슬픔(sad) 그리고 놀람(surprised)으로 분류한다. SVM에 의한 인식실험을 한 경우 51.4%의 인식률을 보였고 사람의 판단에 의한 경우는 60.4%의 인식률을 보였다. 또한 화자가 판단한 감정 데이터베이스의 감정들을 다수의 청자가 판단한 감정 상태로 변경한 입력을 SVM에 의해서 감정을 분류한 결과가 51.2% 정확도로 감정인식하기 위해 사용한 기본 특징들이 유효함을 알 수 있다.
디지털 워터마킹은 오디오, 이미지, 영상과 같은 고품질 디지털 멀티미디어 컨텐츠의 불법적인 복제와 유통을 막고 저작권을 보호하기 위한 최후의 방어 수단으로 인식되고 있는 신호처리 기술이다. 오디오 신호에 삽입되는 워터마크 신호는 들리지 않아야 하는 특성과 함께, 압축이나 필터링과 같은 신호처리 과정 후에도 추출이 가능한 강인성을 지녀야 한다 본 연구에서는 현재 제안되고 있는 여러가지 오디오 워터마킹 방법 중에서 대역확산을 기반으로 한 PN 시퀸스 오디오 워터마킹 시스템에 대해서 다루었다. 삽입된 워터마크 신호가 들리지 않도록 하기 위해 인간의 청각 시스템에 기반한 심리음향모델을 적용하였으며, 효율적인 검출과 청각상의 특성을 고려한 여러 가지 실험을 수행하였다. 워터마크 정보의 검출에 있어서는 원 신호가 필요하지 않은Blind Detection 방법을 제안하여 효율적인 워터마킹 시스템을 구현할 수 있도록 하였다.
본 논문에서는 잡음 에너지에 의한 지각적 간섭현상 해석을 통한 지각적 컨벌루션 잡음 제어에 의한 음질 개선 방법을 연구하였다. 지각적 컨벌루션 잡음은 잡음에 의한 신호의 지각적인 특성 변화 및 잡음 추정오차에 의한 잔여 잡음의 영향을 반영하는 것이다. 실험 결과 임계대역 여기 에너지를 통한 지각적 부가 잡음 제어 필터와 순음도 변화도를 통한 지각적 컨벌루션 잡음 제어 필터가 대등한 음질 개선 성능을 나타내었으며, 다양한 잡음 환경에서도 우수한 음질 개선을 나타냄을 확인 할 수 있었다.
본 연구는 실제 생활시 주거 건물에서 발생하는 바닥충격음과 유사한 반복적인 충격원을 개발하려 시도하고, 이렇게 개발되는 새로운 충격원에 대응하는 평가 방법을 찾기 위해 수행되었다. 새로운 충격원을 개발해야 하는 필요성은 실제 주거 건물에서의 바닥충격음과 관련된 문제가 주로 어린이의 뛰는 소리에서 비롯되기 때문이다. 그러나 바닥충격음을 측정하고 평가하는 데 사용된 표준 충격원은 단일 충격 형태로, 실제 생활에서 문제가 되는 충격원과는 다른 특성을 가진다. 연구를 위해 18개의 평가 항목을 도출하였으며, 항목에 대한 설문조사 및 청취실험을 통해 바닥충격음을 평가하는 데 적용 가능한 항목으로 심리적 영향(신경쓰임, 화가 남), 일상 생활 방해(수면 방해, 휴식 방해) 및 생리적 영향(혈압 상승) 항목을 제시하였다. 이들 항목은 개별적으로 활용될 수 있으며, 바닥충격음 평가의 유형에 따라 선택적으로 활용할 수도 있다. 이를 통해 실험실에서 청취 실험의 포괄적인 평가나 바닥충격음과 관련된 주거 환경에서의 소음 평가를 더 체계적으로 수행할 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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